"Beaming"-Premiere außerhalb des Labors

7. Dezember 2004, 12:31
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Wiener Physiker schafften bisherige Rekord-Distanz vom Prater bis zur Donauinsel

Wien - Langsam aber sicher werden die Teleportations-Experimente der Wiener Physiker um Anton Zeilinger wirklich zu "Fern"-Übertragungen. In einem bereits im Vorfeld viel beachteten Experiment übertrugen die Wissenschafter nun erfolgreich Quanteninformation mittels so genannter verschränkter Lichtteilchen (Photonen) über einen Abwasserkanal vom Wiener Prater bis zur Donauinsel. 600 Meter Luftlinie betrug die Distanz, das ist Weltrekord. Die erste Teleportation von Lichtteilchen außerhalb eines Labors wurde in der Wissenschaftszeitschrift "Nature" veröffentlicht.

Dass sich die Wissenschafter des Instituts für Experimentalphysik der Uni Wien und des Akademie-Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) für ihre Arbeiten in die anrüchigen Röhren des Wiener Untergrundes begaben, hat rein praktische Gründe. So konnten die für die Teleportation nötigen Glasfaserkabel im Kanal ohne gröbere Zusatzarbeiten verlegt werden. Auch gibt es in den Abwasserröhren kaum Temperaturschwankungen, was dem Experiment förderlich ist, erklärte Zeilinger.

Verschränkte Photonen

Zeilingers Experimente beruhen auf dem Phänomen so genannter verschränkter Photonen. Diese besitzen eine "spukhafte Fernwirkung", wie Nobelpreisträger Albert Einstein, es ausdrückte. Es handelt sich dabei um einen quantenmechanischer Effekt, der mit nichts in der Makrowelt vergleichbar ist. Schickt man die beiden Photonen durch Leitungen in verschiedene Richtungen, so bleiben sie dennoch mit einander verbunden - rein theoretisch sogar über eine beliebige Distanz.

Bestimmt man an einem Ort die Polarisierung - die Schwingungsebene - des Photons, so kann man sicher sein, dass das verschränkte Gegenstück irgendwo in der Ferne die gleiche Polarisierung besitzt. Für die Teleportation gehen die Physiker aber noch einen Schritt weiter. Sie übertragen den exakten Quantenzustand eines Teilchens auf ein anderes, weit entferntes. Und genau das ist jetzt quer über die Donau gelungen. Insgesamt waren die Glasfaserkabel 800 Meter lang.

Gegenstände sind ein anderes Paar Schuhe

Wie weit es gehen kann, ist noch nicht ganz klar. Theoretisch könnten es einige zig-Kilometer sein, dann bedarf es einer Auffrischung der Verschränkung. Auch derartige Auffrischungsstationen hat Zeilinger mit seinen Mitarbeitern bereits erfolgreich getestet. Da die Sache aber noch absolutes Neuland ist, müssen die Grenzen erst im Experiment ausgelotet werden. Völlig unklar ist derzeit auch noch, ob mit der Methode jemals auch Gegenstände teleportiert werden können, wie es in Science-Fiction-Filmen "üblich" ist.

Zeilinger versteht sich in erster Linie als Grundlagenforscher. Dennoch haben die Wissenschafter ihre verschränkten Photonen auch schon zur abhörsicheren Verschlüsselung von Daten eingesetzt. Ein mögliches Einsatzgebiet der Teleportation wäre die Kommunikation zwischen Quantencomputern, wenngleich diese Generation von Rechnern noch Zukunftsmusik ist.(APA)

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